科技日报北京1月14日电 （记者张梦然）最新一期《ACS中心科学》杂志发布的计算机模拟结果揭示一项新线索：对人类有毒的氰化氢参与合成了地球生命诞生所需的关键原始物质。研究显示，在低温环境下，氰化氢可形成特殊晶体。这些晶体某些晶面具有高度反应活性，能够实现通常难以发生的化学反应。这类反应可能启动了一系列化学进程，进而生成多种生命基本组成单元。
低温环境下，氢氰酸会形成固态晶体，计算机模拟预测其具有多面体尖端结构，能够“吸引”其他晶体形成蛛网状结构。图片来源：《ACS中心科学》“我们或许永远无法完全确定生命是如何诞生的，但探索其部分组成物质如何形成已成为可能的研究方向。”该研究的通讯作者、瑞典查尔姆斯理工大学科学家马丁·拉姆表示，“氰化氢很可能是化学复杂性的来源之一，我们的工作表明它在寒冷环境中能进行出人意料的快速反应。”
氰化氢在宇宙中广泛存在，例如在彗星以及土卫六等星球的大气中。氰化氢与水结合可形成聚合物、氨基酸和核碱基，这些分别是蛋白质和DNA的关键构成部分。为深入探究其低温化学反应性，团队对冷冻氰化氢晶体进行了计算机模拟。最终，他们模拟出一种外形稳定的氰化氢晶体，其外形为顶端多面、底部圆润的圆柱体，长度约450纳米，整体形状类似切割后的宝石。该形态与此前观察到的晶体结构相符，即以蛛网状从中心向外分支生长，多面顶端在交汇处相互连接。
计算结果显示，这类晶体能引发在极寒条件下通常无法进行的化学反应。通过分析晶体表面特性，团队发现了两种反应路径，都可在数分钟至数天内，依据温度将氰化氢转化为活性更高的异氰化氢。而晶体表面存在异氰化氢，预示着可能生成更为复杂的前生命分子前体。
团队期待其他科学家能通过实验进一步验证这些预测。
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